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爆炸荷载作用下泡沫铝材料缓冲耗能特性数值分析6

日期:22-12-07     时间:01:29 来源: 进口泡沫铝板

爆炸荷载作用下泡沫铝材料缓冲耗能特性数值分析6

在三种不同的工况下,混凝土板中心竖向位移相差很大。不加任何保护层的板中心最大位移为1.73cm,仅加钢板保护层板中心最大位移为0.63cm钢板的保护作用,使位移减少了60%,但混凝土板的变形仍然很明显而加了泡沫铝复合保护层的板中心大位移为0.07cm,位移减少了近96%。
lms时间内,加复合保护层板中心位移。可以看出,虽然板中心最大变形为0.07cm,但变形仍处在弹性阶段,变形在不断的振荡而逐渐恢复,泡沫铝复合缓冲层的缓冲耗能作用还是非常明显的。
钢筋混凝土板中心所受到压力。不加任何保护层的板中心单元峰值压力为1.21GPa,仅加钢板保护层的板中心单元峰值压力为0. 63GPa,降低了近50%,而加泡沫铝复合保护层的板中心单元峰值压力仅为0.05GPa,降低了近96%。显然,在实际情况下,不加任何保护层的板已经被严重地破坏了,而加复合保护层的板却仍未屈服。通过数值模拟可以看出泡沫铝这种新型材料很好的缓冲吸能特性。

结论
本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对泡沫铝在爆炸荷载作用下的缓冲耗能特性进行了研究。结果表明,泡沫铝通过白身大变形,耗散掉了冲击荷载作用到结构上的大部分能量,峰值压力大幅降低,充分地保护了结构。泡沫铝的这种高耗能特性主要是与其特殊的多孔结构有关,这种以铝为基体材料的多孔材料使其应力- -应变曲线中包含一段很长平稳段,应变大大滞后于应力,因此,泡沫铝是一种很好的轻质高阻尼材料,将其与钢板等材料结合制成复合缓冲吸能装置更能发挥其缓冲耗能作用,可用于结构的防爆防撞击等领域

上海益荣金属材料有限公司
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